华为客户化解决方案汇报-城域网QoS优化解决方案.ppt

城域网QoS优化解决方案,网内存知己，服务若比邻！,宽带城域网发展现状概述城域网QOS的必要性城域网QOS的部署城域网QOS的管理,IP时代的变迁IP网络电信化,Internet访问,流媒体,大客户专线（MPLSVPN）,Internet访问,IP互联网,IP精品网,新的竞争环境由简单的带宽竞争转化为多业务和高品质服务的竞争。现网业务开展能力无法满足高质量服务品质的要求。打造多业务精品网，提高网络竞争力。满足未来一段时间的业务发展需求，支持大客户、IPTV、NGN等业务。,来源：MRG,Inc,全球IPTV用户将从2004年的210万增加到2008年的2700万年复合增长率为89%,全球IPTV用户预测,国内大客户数据业务需求,专线接入及互连仍然占据主导地位，但情况已经有了很大的改变IPVPN需求增长迅速，成为新的赢利增长点。VPN的发展为VoIP、视讯会议等业务提供了良好的承载网络平台，使其蓬勃发展起来。,NGN承载网QOS问题,某城域网承载网质量12小时实测,平均丢包率0.14%瞬态丢包率50,平均时延9ms最大时延1058ms,IP网络的平均性能较好，瞬态特性很差时延：平均时延只有9ms，但是瞬态时延可能达到1s丢包率：平均丢包率只有0.14%，瞬态丢包率可达50IP网络特性具有突发和不可预知的特点即使是轻载网，IP网络也不能保证QoS,没有QOS保证的城域网承载网，开展NGN、IPTV和大客户业务是没有意义的,NGN承载网等级及VoIP质量的定义,*为根据通信行业标准YD/T1071-2000IP电话网关设备技术要求,承载网质量等级定义,VoIP话音质量定义,根据通信行业标准YD/T1071-2000IP电话网关设备技术要求,IPTV对承载网的QOS要求,上表中0类（class0）为电信级通信服务；1类（class1）为交互型，适用于实时交互的业务；2类（class2）为非交互型，适用于音像流和大批文件的可靠传送；3类（class3）为不规范型，指传统尽力而为的IP业务。,YD/T1171-2001IP网络技术要求网络性能参数与指标,IPTV应达到class1的标准，注意，以上指标只是指承载网的QOS指标，不含应用服务器和STB的响应时间。,宽带城域网发展现状概述城域网QOS的必要性城域网QOS的部署城域网QOS的管理,当前城域网部署QoS必要性,重点用户/企业用户服务质量无法保证蠕虫病毒/系统漏洞可导致网络瘫痪各类网络游戏程序无故卡壳、断线VOD/VOIP应用效果不理想，无法正常使用网络资源应用不均衡，部分拥塞,传统的IP网络主要承载数据业务，采用尽力传送（BestEffort）的方式，服务质量显得无关紧要。,当前的IP网络随着以IP技术为核心的Internet的飞速发展，以及各种新业务的出现（VOIP、VPN、IPTV等），IP网络已由一个单纯的数据网络转变为具有商业价值的承载网，因此IP网络必须为其所承载的每一类业务提供相应的服务质量。,QoS的问题解决不了，未来支撑全业务承载的城域网无法真正走向商用！,宽带城域网发展现状概述城域网QOS的必要性城域网QOS的部署城域网业务等级划分城域网业务带宽模型计算城域网QOS具体部署城域网QOS测试城域网QOS的管理,QOS实现分类和标记,QoS分类依据：各标记字段（见下）物理端口、逻辑端口和子端口源IP地址、目的IP地址IP层协议类型应用层源端口、目的端口MAC地址BGP属性(QPPB)标记字段：IPPrecedenceDSCPMPLSEXP802.1p,服务等级划分与规划,C、D和E等级可以为企业提供金牌、银牌和铜牌接入/VPN业务,宽带城域网发展现状概述城域网QOS的必要性城域网QOS的部署城域网业务等级划分城域网业务带宽模型计算城域网QOS具体部署城域网QOS测试城域网QOS的管理,NGN业务带宽测算,媒体流压缩算法,报文封装格式,计算,单位会话呼叫媒体流带宽,预测用户规模,计算,中继媒体流带宽,中继信令流带宽,计算,中继带宽,媒体压缩算法对语音业务、视频业务，其压缩编码可以采用不同的标准，其采样时间不同，对应的采样报文长度也有差别；报文封装格式对不同的分组承载网（如以太/IP/ATM）媒体报文封装格式和效率不同，根据实际的分组网来确定；信令流带宽相对媒体流来说，数据量少，但是对传输的可靠性、低时延要求也比较高，信令流的带宽也直接由单位时间内的呼叫次数决定，一般按计算的总中继带宽预留2.5%作为信令带宽；如果有静音检测和拟制能力，话音流量按60计算；,NGN会话型业务带宽规划可直接使用PSTN规划的方法！,NGN业务编码技术,NGN终端用户话务模型,流量规划例子（计算中继带宽）一个城域网汇聚设备下有2000终端语音用户平均每用户的话务量为0.2Erl话音采用G.711编码，查得IP网带宽系数为1.25话音媒体带宽：20001.2564k0.232M信令带宽：32M2.5%8M中继带宽：32M8M=40M配置：带宽32M，优先级为EF；带宽8M，优先级为AF2,NGN终端流量带宽计算,IPBACKBONE,AG,IAD,IAD,规划中继带宽,IPTV流量分类,IPTV流量按照业务大体可以分为2类VOD点播类业务，流量分为两级从CS到ES从ES到客户端（STB）BTV实时性业务流量与组播复制方式有关组播源到边缘设备（组播、单播）边缘设备到用户端,ES,ES,B=(1-80%)*（2Mbps100080%）=320Mbps,假设观看VOD达到DVD效果需要2M带宽每台ES覆盖1000用户用户并发率80每台ES命中率按较高的80%计算,B,B=(1t)*n*b其中n是这个ES覆盖的全部用户数目,B,VOD业务CS到ES/STB之间带宽计算,ES到CS之间的流量比较特殊，有两种类型：一种是PUSH，即CS主动地将内容推送给ES，如通过FTP。这种情况下一般没有特别的时间限制，频率较小，可以利用网络空闲的时间来进行，一般不会占用太多额外带宽。另外一种是PULL，即在用户访问时，发现ES没有所需内容，然后从CS实时的发送内容到ES或终端。对于这种情况，需要在CS/ES间部署额外的带宽。,B=100080%2Mbps1600Mbps,假设观看VOD达到DVD效果需要2M带宽ES覆盖1000用户用户并发率80,B=*n*b,VOD业务ES到用户端之间带宽计算,同普通上网流量一样，ES到用户端之间带宽逐层收敛，对于网络带宽的要求从客户端算起，按每个用户只看1路VoD计算(很少有一个用户观看多个节目，并且目前的主流接入方式只能容纳一个节目)，然后每经过一层汇聚，乘以一个收敛比r，来计算上行带宽，直到到达与ES相连的设备。,BTV-CS到ES/组播复制点之间组播带宽计算(组播),B=1.5Mbps20=30MbpsCS到ES或组播复制点之间预留的组播带宽为30M,假设每频道占用1.5M带宽初期开通20频道,B=m*b,BTV的流量与复制方式相关，如果按照组播的复制方式，每个设备都是面向端口复制，则每条链路上占用的带宽与用户数无关，而只同频道数，即组播组的数目有关。在骨干/城域网中，由于并发用户数远大于频道数，每个频道总是有人在观看，因此，假设有m个频道，频道带宽为b，则组播经过的每个链路，需预留带宽：,BTV-CS到ES/组播复制点之间带宽计算(单播),CS通过单播将节目发送给网络边缘设备ES。这种方式下，每一段CS到ES之间的路径，都要按照频道数来预留带宽。由于这些路径可能通过同一个物理链路，假设有l条这样的路径，则占用的链路带宽为：B=l*m*b,ES,ES,B,B=21.5Mbps20=60Mbps两条路径，每条路径预留的组播带宽为30M,B=l*m*b,BTV业务边缘到用户端之间带宽计算,B=1.5Mbps50080%600Mbps,假设边缘设备不支持组播该设备覆盖500用户用户并发率80每频道占用带宽1.5Mbps,B=*n*b,ES,ES,B,不支持组播,城域网边缘(如BAS)到用户，边缘设备针对每个用户进行复制，而不是针对端口复制，然后通过单播发送给用户。这时候，每一条链路上占用的带宽与并发用户数有关，而同频道数无关，即：,大客户专线带宽计算,控制流：星型结构，AF业务，数据流：星型、网状结构（MPLS/BGPVPN），或点到点结构（MPLSL2VPN），AF或EF业务；按照签订的SLA协议计算带宽；,VPNManager,PE,PE,PE,PE,PE,企业A,企业B,控制流,数据流MPLS/BGPVPNMPLSL2VPN,流量规划例子（计算汇聚设备上行预留带宽）假设一个汇聚设备下有10个大客户和VPN用户，其中金牌用户占10、银牌用户占40、铜牌用户占50假设这些大客户或VPN用户申请的带宽中2M占50、10M占40、100M占10则一个汇聚设备上需要的预留总带宽为：102M5010M1010M4040M10100M10100M则金、银、铜牌用户带宽分别为：AF3=（100M+40M10M）1015MAF2=（100M+40M10M）4060MAF1=（100M+40M10M）5075M,大客户专线带宽计算示例,IPBACKBONE,计算上行预留带宽,宽带城域网发展现状概述城域网QOS的必要性城域网QOS的部署城域网业务等级划分城域网业务带宽模型计算城域网QOS具体部署城域网QOS测试城域网QOS的管理,Internet网,CDN网络,骨干层,核心汇聚层,接入层,核心汇聚层采用DifferServ机制实现QoS调度；采用等价路由、TE等手段保证整网负载均衡；采用FRR实现快速路径保护采用GTS使流量均匀化业务控制层基于五元组的复杂业务流分类802.1pTOS优先级映射下行流量实施分层QoS，分层CAR/GTS接入层简单业务流分类实时、非实时两极队列调度802.1p优先级标记,802.1p调度,DifferServ域,BRAS/SR,R,DSLAM,城域网QOS整体解决方案,L2,映射,业务控制层,DSLAM/L2基于PVC/VLAN进行802.1p优先级标记，并上行限速，限制DSLAM/L2与modem之间的速率,1、接入网采用扁平化组网模式，尽量减少级联2、Modem和家庭网关实施PSPV，每用户终端一个唯一的标识PVC/VLAN3、DSLAM/楼道L2基于终端VLAN进行报文的优先级标记4、基于802.1P，进行QoS队列调度5、路径上每个节点都对上行流量进行基于VLAN/PVC的CAR,IP城域网,接入层网络的上行Qos部署,BAS,基于Vlan的802.1P的Qos保证，进行队列调度，高优先级队列保证实时业务，低优先级普通业务,MODEM,STB,PC,HomeNetwork,Modem/家庭网关设备给不同的业务终端分配不同的VLAN/PVC,LAN接入方式上行QOS部署,城域网,在汇聚交换机上，根据802.1p进行调度,在接入层交换机上，根据入接口进行标记，并根据优先级进行调度,对于上行流量，根据802.1p优先级进行调度和CAR限制,高优先级,低优先级,ADSL接入方式上行QOS部署,城域网,在RTU上，建立两条PVC，一条对应PC，一条对应PHONE，并设置不同的CLP。,在DSLAM上，把不同的PVC（关键业务和普通业务）中继到不同的上行接口或映射到不同的802.1p优先级,在BAS上，对上行流量进行标记或者根据802.1p进行队列调度，进行CAR限制,高优先级,低优先级,接入层QoS面临的问题,采用DSLAM、L2上的带宽控制、COS标记和简单队列调度，解决了上行业务流的QoS调度，但是没有解决下行业务流的QoS调度问题接入层的网络特点是，多层级联，每层级联都会有带宽收敛下行流量如果不进行基于业务流的限速，很可能会在接入层形成拥塞,城域网核心设备分类标记下行QOS部署,城域网,在汇聚交换机上，根据802.1p进行调度,在接入层交换机上，根据802.1P或端口优先级进行调度,对于下行流量，根据IP地址进行业务区分及标记，映射为DSCP或者EXP值,高优先级,低优先级,对于下行流量，根据报文中的DSCP或者EXP进行映射，转换为802.1P优先级,城域网汇聚设备分类标记下行QOS部署,城域网,在汇聚交换机上，根据802.1p进行调度,在接入层交换机上，根据802.1P或端口优先级进行调度,对于下行流量，根据IP地址进行业务区分及标记，标记为DSCP或者802.1p值，进行队列调度，CAR限制,高优先级,低优先级,城域网BAS设备下行分层QOS部署,遵循DSLForumTR059技术规范，采用硬件实现业务、用户、VC、VP和端口五级Qos调度，无需接入层设备配合即可实现“承载业务多样化、服务质量差异化”的业务需求。,MA5200G,L2,DSLAM,RTU,IPTV,PC,IAD,RTU,IPTV,PC,IAD,ATM,业务,用户,VC,VP,端口,DSLAM,DSLAM,用户,VC,端口,用户,用户,用户,VC,VC,VP,用户,用户,业务,RTU,IPTV,PC,IAD,VP,流分类,MA5200G,下行业务流,上网业务,IPTV业务,VOIP业务,宽带城域网发展现状概述城域网QOS的必要性城域网QOS的部署城域网业务等级划分城域网业务带宽模型计算城域网QOS具体部署城域网QOS测试城域网QOS的管理,城域网QOS测试方案介绍,Qos测试仪,城域网,阻塞！,真实反映现网指标:吞吐量,最小/最大/平均延迟,延迟分布以及延迟变化.,高优先级-Telnet,中优先级-FTP,低优先级-HTTP,阻塞！,入口,出口,网络设备,Qos测试仪,Qos业务评估方法,Step1：首先对现网拓朴调研分析，选取有代表意义的链路；,Step：测试仪持续产生流量，最终导致链路产生拥塞，分别在qos机制是否启用情况下多次测试，纪录测试结果，真实反映现网对qos支持能力。,Step：对规划测试链路进行周期性流量检测，为后期测试仪产生流量大小做参考，避免后续测试流量过大而对现网业务造成影响；,测试指标：丢包率的测试丢帧测试：测试丢失的帧数（丢包率）.,（）Qos业务能力测试网络性能指标丢包率,测试流可以模仿多种tcp/udp等多种真实业务！通过端到端的细致到包个数的收发比较可以精确的反映网络或设备的处理情况,测试指标：吞吐量的测试测量丢包率为零时的最大传送速率.自动搜索该最大速率.,（）Qos业务能力测试网络性能指标吞吐率,采用分法逐渐加大流量，可以直观测试设备是否可以达到线速转发,测试指标：延时的测试测量接受到的帧的最小,最大和平均延迟.,（）Qos业务能力测试网络性能指标延时,直观看到不同优先级的业务在拥塞现象出现是由于优先级的差异而得到不同的服务质量保证,城域网QOS能力测试评估,Qos实施效果对比从左上下图及右上图对比，可以明显看出Qos在现网实施后的效果，对于重点业务高优先级可以保证始终高于普通业务。（测试涉及设备:HWL2/Bras/S6506R,C6509）结论：接入层实施Qos区分普通用户和大客户可行,宽带城域网发展现状概述城域网QOS的必要性城域网QOS的部署城域网业务等级划分城域网业务带宽模型计算城域网QOS具体部署城域网QOS测试城域网QOS的管理,业务的复杂性：技术复杂/实施复杂，如何快速完成业务规划部署?设备的多样性：多厂商设备共同组网，如何进行QoS业务部署和监控?业务形态的多样性：如何实现IP专线和VPN的QoS统一管理?响应及时性：如何快速定位设备物理故障所影响的客户和QoS业务?监控手段的完整性：如何监控整个网络QoS运行情况?特色业务提供能力：如何为大客户提供个性化服务?,可管理、可运营是关键！,部署端到端QoS面临的问题,华为全方位IPQoS业务管理解决方案,多种IPQoS策略的部署能力多厂商设备管理智能化的业务告警分析网络资源、QoS业务自动发现大客户自助管理（CNM）,QoSManager,端到端网络级QoS管理,1通过一些自动化的工具（如通过源设备及目的IP地址寻找出应用Qo